硫化氢安全防护知识

硫化氢危害及其防护知识一、硫化氢基础知识二、硫化氢的监测与防护设备三、硫化氢中毒及现场急救四、油气田作业中硫化氢防护的若干安全问题五、硫化氢事故应急处置主要内容一、硫化氢基础知识性质来源危害1.硫化氢的性质硫化氢是一种无色，剧毒，强酸性气体；其化学分子式是H2S，由两个氢原子和一个硫原子组成；其相对分子量为34.08。颜色气味密度爆炸极限可燃性沸点溶解性颜色硫化氢是无色、剧毒的强酸性气体，人的肉眼是看不见的。气味低浓度（0.13-4.6ppm）的硫化氢有一种令人讨厌的臭鸡蛋味。高浓度时，会损伤嗅觉。因此，不能单凭嗅觉来检测硫化氢的存在与否。密度硫化氢是一种比空气重的气体，其相对密度为1.189（15℃,0.10133MPa)，它常聚集在地势低洼的地方，不易扩散。如地坑、地下室、大容器里等等。因此，要尽可能在上风向、地势较高的地方工作。爆炸极限当硫化氢气体以适当的比例（4.3%-46%）与空气或氧气混合就会发生爆炸。爆炸下限：形成爆炸性混合物（气体）的最低浓度爆炸上限：形成爆炸性混合物（气体）的最高浓度部分易燃气体或蒸气的爆炸浓度范围可燃气体的爆炸极限越宽，爆炸下限越低越危险!沸点液态的硫化氢沸点很低，因此，我们通常讲的是气态的硫化氢，其沸点为-61.8℃，熔点为-82.8℃。溶解性硫化氢气体能溶于水、乙醇及甘油中，这就意味着它能存在于某些存放液体的容器中。可燃性完全干燥的硫化氢在室温下不与空气中的氧气发生反应，但点火时能在空气中燃烧，燃点为292℃，燃烧时产生蓝色火焰，并产生有毒的二氧化硫气体。可燃气体的浓度高于爆炸上限，只会燃烧，不会爆炸，低于爆炸下限不会爆炸但可能会燃烧！2H2S+O2=2SO2+2H2O二氧化硫是无色，有强烈刺激性气体，相对分子质量64.07，相对密度2.264，熔点-72.7℃，沸点-10℃，易溶于甲醇和乙醇，溶于硫酸、乙酸、氯仿和乙醚等。潮湿时，对金属有腐蚀作用。二氧化硫硫化氢浓度概念1、体积比浓度：表示H2S气体占空气体积的百万分之几。单位是ppm（国际标准）。1ppm=1/10000002、重量比浓度：表示H2S气体在1立方米的空气中的重量。单位是mg/m³（行业标准）。3、两者的换算关系：1ppm=1.5mg/m³二氧化硫浓度概念1、体积比浓度：二氧化硫气体占空气体积比的百万分之几。单位是ppm.（国际标准）。1ppm=1/10000002、重量比浓度：二氧化硫气体在1立方米的空气中的重量。单位是mg/m³（行业标准）。3、两者的换算关系：1ppm=2.7mg/m³2、硫化氢的来源广泛存在于自然界中及多种生产过程中。如煤的低温焦化、含硫油气的开采和提炼、橡胶、皮革、硫化染料、动物胶加工等工业中；开挖沼泽地、沟渠、下水道、涵洞、隧道以及清除垃圾、污物、粪便等作业，也常有硫化氢存在。在石油工业的生产中，硫化氢存在于各个环节，如钻井、井下、采油（采气）作业、油气集输及炼制等。1）热作用于油层时，石油中的有机硫化物分解，产生出H2S。2）石油中的烃类和有机质通过储集层水中硫酸盐的高温还原作用而产生H2S。3）通过裂缝等通道，下部地层中硫酸盐层的H2S上窜而来。4）某些钻井液处理剂在高温分解作用下，也会产生H2S。钻井对于含硫化氢油气井，井下作业时循环洗井、循环压井、抽吸排液、防喷排液都会释放出硫化氢气体，所以循环罐、油罐和储液罐周围有可能存在硫化氢气体超标。井下作业注意事项★硫化氢可以以气态的形式存在，也可以存在于井内的钻井液中。★油罐的顶盖、计量孔盖以及封闭油罐的通风管，都是硫化氢向外释放的途径。注意事项★井内液体中的硫化氢可以通过液体的循环、自喷、抽吸或清洗油罐释放出来，在井口、压井液、放喷灌、循环泵、管线中也可能有硫化氢气体。★通过修井与修井时流入的液体，硫酸盐产生的细菌可能会进入以前未被污染的地层。这些细菌的增长，将从硫酸盐中产生硫化氢。1）水、油或乳剂的储藏罐。2）用来分离油和水、乳化剂和水的分离器。3）空气干燥器。4）输送装置，集油罐及其管道系统。5）用来燃烧酸性气体的放空池和放空管汇。6）提高石油采收率也可能产生硫化氢。采油采气此外，还有三处来源途径与设备所在地有关：1）油气装载场所。2）计量站调整或维修仪器。3）气体输入管线之前，用来提高空气压力的空气压缩机。输油输气的管道在酸洗时也可以产生硫化氢气体。在对地层的酸化或酸压时，地层中的某些含硫的矿石与酸液接触也会产生硫化氢气体。注水作业时，注入液体中的硫酸盐分解细菌带来的对地层的污染，能在地层中产生硫化氢气体，并使硫化氢含量增加。酸洗1）某些原油和多数天然气中溶解有H2S。2）在炼油化工过程中，H2S一般是以杂质形式存在于原料或产品中。3）H2S也可能来自辅助作业或检维修过程。4）水池管道中长期注入含氧水，在注入过程中由于硫酸盐还原菌的作用，会导致水池中的溶液“酸化”而产生H2S。石油加工H2S在油气田勘探开发生产作业中的分布序号作业名称重点区域分布特点1钻井修井井下作业试油采油井口附近；钻井液出口；循环罐；除气器口；循环池；泥浆筛附近；生活区、发电机、配电室抽风口处H2S主要集中在油气和钻井液中。2油气集输油气储存单井进站的高压区；油气取样区；排污放空区；油水罐区；H2S主要集中在油气以及放空尾气中。序号作业名称重点区域分布特点3天然气净化厂脱硫区；再生区；硫回收区；排污放空区；H2S主要集中在脱硫及硫回收单元，溶剂及尾气中浓度也较高。4油田注水（水处理、回注站）油气取样区；排污放空区；油水罐区；H2S主要集中在油气以及放空尾气中。5含硫原油、天然气管输天然气中或酸洗管道产生的气体中H2S在油气田勘探开发生产作业中的分布3、硫化氢的危害职业危害硫化氢是一种神经毒气，亦为窒息性和刺激性气体。属于剧毒，其毒性几乎和氰化物一样，比CO的毒性大5-6倍。主要作用于中枢神经系统和呼吸系统，亦可造成心脏等多个器官损害。接触H2S的主要途径是经呼吸道吸入。H2S危害具有以下鲜明特点：H2S最主要的危险是短时间内意外接触高浓度H2S会导致闪电式死亡。高浓度H2S会造成嗅觉迅速麻痹。H2S致死病例中，有接近一半的人员死于抢救不及时和救护人员在施救过程中没有使用个人防护用品。2007年5月11日，某炼油厂加氢精制联合车间柴油加氢装置在停工期间打盲板过程中发生了因介质互串造成五人硫化氢中毒的事故。3.5m4.3m硫化氢对金属材料的腐蚀*H2S氢溶于水新成弱酸，对金属的腐蚀形式有电化学失重腐蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀开裂，以后两者为主，一般统称为氢脆破坏。*H2S在炼油化工中的腐蚀形式包括低温轻油部位腐蚀、湿H2S腐蚀、高温硫腐蚀、高温环烷酸型腐蚀等。硫化氢能加速非金属材料的老化在地面设备、井口装置、井下工具中,有橡胶、浸油石墨、石棉等非金属材料制作的密封件。它们在硫化氢环境中使用一定时间后，橡胶会鼓泡胀大、失去弹性；浸油石墨及石棉绳上的油被溶解而导致密封件的失效。生成易燃的硫化亚铁碳钢设备内表面的氧化亚铁与H2S反应生成易自燃的硫化亚铁。硫化亚铁主要存在于填料、管线、放空和火炬系统、油罐以及其它碳钢容器。硫化氢主要是对水基钻井液有较大的污染。它会使钻井液性能发生很大变化，如密度下降，pH值下降，粘度上升，以至形成流不动的冻胶；颜色变为瓦灰色、墨色或墨绿色。硫化氢对钻井液的污染硫化氢对环境的影响全世界每年估计进入大气的H2S约1亿吨左右，工厂泄漏、释放等人为因素造成每年约300万吨。泄漏的H2S会在空气中进行扩散，从而对人员产生危害。二、硫化氢的监测与防护设备1、硫化氢的监测方法目前国际上对硫化氢气体的检测方法有两种：现场取样化验室测定法现场直接测定法硫化氢监测仪分为便携式和固定式两大类。便携式硫化氢监测仪具有声光报警、浓度显示和远距离探测的功能。如腰带式电子检测器，具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高等优点。注意事项•检测仪为精密仪器，不得随意拆动，以免破坏防爆结构；•充电时必须在没有爆炸性气体的安全场所进行；•使用前应详细阅读说明书，严格遵守操作规程；•特别潮湿环境中应加防潮袋；注意事项•防止从高处跌落，或受到剧烈震动；•仪器长时间不用也应定期对仪器进行充电处理；•仪器使用完毕后应关闭电源开关；•仪器半年校验一次。固定式硫化氢检测仪•现场需24小时连续监测硫化氢浓度（体积分数）时，采用固定式硫化氢探测仪。•主机应安装在司钻控制室、录井拖车、总监或平台经理室内。检测仪探头置于现场硫化氢易泄漏或聚集的区域。探头数可根据现场气样测定点的数量来确定。注意事项•在连接开关量输出线时，接线要牢固，不要和后面板短路；•仪器参数设置必须在关机情况下进行；•不得随意拆动，在通电情况下严禁拆卸探头；•保护好防爆部件的隔爆面；•在更换保险管时要关闭电源；•仪器一年校验一次，在超过满量程浓度的环境使用后应重新校验。2、呼吸保护设备呼吸保护设备分为过滤式和隔离式两大类。配置原则：在硫化氢超标的环境中使用正压或供气式带全面罩的呼吸设备。常用的设备有便携式正压空气呼吸器。便携式正压空气呼吸器气瓶总成背托总成面罩总成减压阀总成供气阀总成固定式和携带式硫化氢监测仪第一级报警阈值均应设置15mg/m3(10ppm)；第二级报警阈值均应设置在30mg/m3(20ppm)；第三级报警阈值均应设置在150mg/m3(100ppm)。三、硫化氢中毒及现场急救1、硫化氢的毒性等级不同浓度的硫化氢对人体主要有以下影响：1）0.13ppm(0.18mg/m³)有明显令人讨厌的气味，4.6ppm就相当显而易见，随着浓度的增加,嗅觉就会疲劳。2）10ppm(15mg/m³)阈限值有令人讨厌的气味,眼睛可能受刺激。3）20ppm(30mg/m³)安全临界浓度在暴露1h或更长时间后，眼睛有烧灼感,呼吸道受到刺激。4）50ppm(75mg/m³)暴露15min或15min以上，嗅觉就会丧失，如果超过1h就会头痛,头晕或摇晃。超过50ppm会出现肺浮肿，对眼睛严重刺激和伤害。5）100ppm(150mg/m³)危险临界浓度暴露3min-15min就会出现咳嗽,眼睛受刺激和失去嗅觉。在5min-20min后,呼吸就会变样、眼睛疼痛并昏昏欲睡，刺激喉道，如果不撤离危险区就会面临失去生命的危险。6）300ppm(450mg/m³)立即威胁生命和健康的浓度立即危及生命和健康的暴露值。明显结膜炎和呼吸道刺激。7）500ppm(750mg/m³)短期暴露不醒人事，如不迅速处理就会停止呼吸失去理智和平衡力，呼吸困难，必须做人工呼吸。8）700ppm(1050mg/m³)立即抢救，否则死亡。必须采取人工呼吸或心肺复苏。9）1000ppm(1500mg/m³)立刻丧失知觉，将会产生永久性的脑伤害或脑死10）2000ppm(3000mg/m³)无法挽救，闪电式死亡。硫化氢安全暴露极限硫化氢是一种有毒气体，与它接触可以从微弱的不适到死亡。为此，国家规定了四种职业性直接暴露的安全极限，用来保护工作人员的生命安全。职业性安全暴露极限的规定，明确界定了职工在有毒气的工作场所中，可允许的暴露程度，指导人们更安全的工作。1）阈限值：几乎所有工作人员长期暴露都不会产生不利影响的某种物质在空气中的最大浓度。硫化氢的阈限值10ppm(15mg/m3)。此浓度也是硫化氢监测的一级报警值；二氧化硫阈限值为2ppm(5.4mg/m3)。2）安全临界浓度:工作人员在露天安全工作8小时可接受的最高浓度。硫化氢的安全临界浓度为20ppm(30mg/m3)。此浓度也是硫化氢监测的二级报警值，达到此浓度现场作业人员必须佩带正压式空气呼吸器。3）危险临界浓度达到此浓度时，对生命和健康产生不可逆转的或延迟性的影响。硫化氢的危险临界浓度为：100ppm(150mg/m3)。此浓度也是硫化氢监测的三级报警值，到达此浓度，现场作业人员应按应急预案立即撤离现场。4）立即威胁生命和健康的浓度（IDLH）达到此浓度会立刻对生命产生威胁或对健康产生不可逆转的或延迟性的影响，或影响人员的逃生能力。硫化氢立即威胁生命和健康的浓度：300ppm(45